Возникающая ситуация формально описывает те же самые процессы вычленения полезной информации из бесполезной и вредной, которые имеют место в реальной жизни. А нас сейчас интересуют именно они. Я обратился к понятиям радиотехники потому, что теория информации самым непосредственным образом связана с теорией обработки сигналов. Энергия радиосигналов является лишь носителем информации, но носителями могут быть и материальные тела, например знаки, нарисованные на бумаге. Но это не принципиально. Принципиальным является то, что информация содержится в изменении фазового состояния материи, будь то ее энергетическое проявление – радиотехнический (или звуковой) сигнал, в его фазовой (т.е. временной) структуре, или ее вещественное состояние, и тогда информация содержится в пространственной структуре вещества, т.е. в относительном пространственном положении его отдельных фрагментов. В любом случае при анализе процесса передачи информации и ее выделения из помехи мы должны формально представить получаемые результаты наблюдения явления в виде отсчетов измерения параметров, произведенных с определенной точностью и достоверностью. Т.е. перейти к вопросам, которыми и занимается теория обработки сигналов и информации, и пользоваться категориями: мощность сигнала, мощность помехи, вероятность правильного и ошибочного измерения, средний риск, отношение сигнал/шум и пр. Без этого не получается конкретного разговора и невозможно четко представить любые процессы принятия решений, в т.ч. и личных, таких как выбор жениха, и самых сложных – политических, таких как нужна ли обществу идеология? Именно нечеткость мышления, (о нежелающих думать, что говорить), неспособность предвидеть развитие ситуации и результаты своих действий, и привела к краху СССР, как и к огромному числу других человеческих трагедий и страданий, дав возможность умным, но непорядочным людям навязать свои правила жизни пассивному инертному, безвольному, но главное не умеющему думать большинству, (ведь каким-бы оно ни было разложившимся и ненавидящим советскую власть, вряд ли кто из граждан хотел обвала рубля, массовой безработицы, резкого снижения уровня жизни, развала страны и появления миллиардеров, и пр. прелестей современной действительности.). Поражение начинается с поражения в голове, когда сбиваются четкие представления о своих целях, ценностях, критериях оценки добра и зла, и чужие мысли и волю начинаешь воспринимать как свою. Тогда человек и попадает в духовное рабство, и перестает быть личностью и гражданином своего общества. Именно для того я и пишу, поднимаю тему принятия критериев оценок и правильных решений, чтобы показать, как формируются человеческие представления о тех или иных явлениях, и насколько тонка грань между правильным и неправильным решением, которое в будущем может привести либо к обретению достоинства и благополучия, либо к трагедии и страданиям. А всего-то надо было вовремя и серьезно все продумать. Но думать – это тяжело. Как говорил Генри Форд, великий менеджер и инженер: «Самая тяжелая работа это думать, вот почему там мало тех, кто ею занимается». Не подтверждается ли его изречение событиями, произошедшими в СССР, а ныне происходящими в России, и на Украине, когда пассивное большинство не может сформулировать свою политическую цель и понять свои интересы, а активное меньшинство проходимцев и корыстолюбцев навязывает свою волю, грабит одних и уничтожает других, и деформирует сознание третьих? Я ни в чем не хочу убедить читателя, мне лишь хочется, чтобы каждый человек научился понимать свои интересы и оценивать последствия своих действий, в т.ч. и политического характера.
Поэтому буду пользоваться привычными категориями и опять «пойду от печки».
Итак, количество получаемой информации в результате измерения (опыта по оценке параметра) пропорционально точности измерения. В свою очередь, точность измерения определяется отношением сигнал/помеха на выходе приемного измерительного устройства, которое осуществляет фильтрацию смеси, состоящей из полезного сигнала и шумового (помехового). При прохождении этого смешанного сигнала она фильтруется, вследствие чего отношение сигнал /шум на выходе становится большим, чем на входе. Процедуры фильтрации – обработки сигнала, однако, могут быть разные, и они зависят от выбранных критериев оценки сигнала.
И вот тут мы приблизились к теме. Оказывается, и это показывается во всех институтских учебниках по теории обработки сигналов (с этого они начинаются), что достоверность правильных решений о наличии сигнала на входе приемники и точность оценки его параметров, которая определяет достоверность его распознавания и идентификации, а также объем передаваемой информации по каналу связи ( - мощность информационного потока), определяются процедурой обработки сигнала.(при фиксированных прочих заданных исходных условиях) И оптимальной процедурой является такая, которая максимизирует на выходе приемника отношение сигнал/помеха (сигнал/шум, в случае отсутствия искусственных помех). Это достигается такой обработкой сигнала, которая формирует на выходе приемники (обнаружителя - измерителя) так называемую «функцию правдоподобия» - ФП, которая и характеризует собой апостериорную плотность распределения вероятностей искомого параметра (т.е. описывает распределение вероятностей параметра, полученную после опыта - изменения). За подлинное принимается то значение параметра, которому соответствует максимум ФП.
Для неспециалиста тут важно узнать и понять то, что эта функция распределения вероятностей вычисляется аналоговым вычислителем, коим является обнаружительный (когда все параметры сигнала известны и требуется только определить, есть ли он на входе или нет) или измерительный приемник (физически он представляет собой в самом простейшем случае обычный резонансный контур , т.е. фильтр, с некоторой постоянной времени, настроенный на прием импульса определенной длительности), когда параметры сигнала не известны, но лежат в определенных диапазонах, сигналы могут быть разные и их надо не только обнаружить, распознать. Тут встает сложная задача одновременного обнаружения и оценивания параметров сигнала, которая была теоретически решена в 70-е гг. прошлого столетия, так, что сейчас оптимальные процедуры для этого общего случая известны. Вывод этой теории был интуитивно предсказуем. Для того, чтобы выявить наличие на входе приемника ряда альтернативных сигналов, надо сделать его многоканальным, каждый из каналов настроить на возможные параметры выходного сигнала, и т.о. на выходе каждого такого канала будет формироваться ФП, изменяющаяся во времени. Измерения при этом производятся с определенным периодом, поэтапно, через интервалы, равные постоянной времени фильтра - приемника, в течении этого периода накапливается энергия сигнала, характеризующая достоверность данного параметра, а вкупе все измерители своими показаниями характеризуют достоверность данного типа сигнала. Т.о. на каждом этапе измерения – обнаружения производится формирование «образов» сигналов, которые оцениваются на соответствие одному из возможных образов. Когда это соответствие окажется достаточно убедительным, то принимается решение о наличии именно этого сигнала, т.е. принимается сразу два решения – и факт обнаружения, и факт распознавания. Убедительность того и другого определяется величиной ФП на выходе каждого из каналов.
Тут интересно отметить тот факт, который определяется «природой вещей», что величина ФП является не чем иным, как взаимокорреляционным интегралом, т.е. она определяется интегрированием произведения сигнала на входе канала измерительного приемника, представляющего из себя смесь полезного и шумового сигналов, на опорный сигнал, который соответствует заданному предположению (что сигнал имеет именно такие параметры). Получаемый интеграл определяет взаимную энергию, т.е. «энергию данного предположения». Эта энергия предположения и характеризует достоверность данного предположения, т.е. его апостериорную вероятность. «Энергия предположения» накапливается в течении некоторого времени анализа сигнала, которое, в случае, если он импульсный, равна длительности импульса. Очевидно, что эта энергия будет тем больше, чем больше степень совпадения предполагаемого опорного сигнала (т.е. его параметра) с действительно имеющимся на входе измерительного многоканального приемника. Т.е. чем больше мощность критерия обнаружения сигнала - на соответствие предположения, что он имеет данный параметр, тем более эффективно он обнаруживается. Данное утверждение справедливо и по отношению к другим каналам. А все вкупе они выдают совокупность отсчетов априорных вероятностей, по которым определяется значение наиболее вероятного «образа сигнала», который присутствует во входной смеси сигнала и шума. Но может оказаться так, что ни один из каналов приемника не покажет достаточно высокую вероятность наличия сигнала, и тогда решение о его обнаружении не будет принято.
Т.о. многоканальный обраружительно – измерительный приемник постоянно периодически оценивает параметры входного сигнала, в предположении всех возможных его параметров (находящихся в определенных диапазонах) и по истечении времени анализа выдает решение о его наличии и параметрах. Подобный подход, при котором осуществляется параллельный анализ всех альтернатив, требует, конечно, больших аппаратурных затрат, но он позволяет максимально полно проанализировать ситуацию и не пропустить сигнал, и максимально быстро оценить его параметры, ибо к моменту решения об обнаружении сигнала они уже определены. Приемник, который делает эти две процедуры порознь, т.е. вначале обнаруживает, а потом измеряет параметры сигнала, теряет во времени, и потому существенно менее эффективен.
Также и умный человек не зацикивается на одном варианте развития событий, он одновременно оценивает разные варианты и по достижении «достаточной статистики» принимает решение и о том, что надо делать, и как.
Как уже было отмечено, оптимальная фильтрация сигналов, которая характеризуется максимальными вероятностями правильного обнаружения и распознавания образа (цели), достигается в результате того, что максимально отфильтровывается помеха (шум). При этом точность измерения и вероятность правильного обнаружения определяются отношением полезный сигнал/шум на выходе приемника, которое определяет величину ошибки, называемую среднеквадратической ошибкой – СКО, или дисперсией оценки (СКО это корень из дисперсии). Т.о. ошибка измерения определяется мощностью помехи, приведенной к мощностью сигнала, т.е. относительной мощностью помехи. Как видим и тут приходится иметь дело с мощностью. И это естественно. Именно отношение полезной мощности к бесполезной (- мощности помехи) является конечным результатом обработки приемником энергетического процесса, и именно он характеризует качество его работы.
Еще раз подчеркну – качество сигнала определяется отношение сигнал/щ/шум, которое определяет его способность быть носителем информации, но отнюдь не абсолютная мощность сигнала или какие-то другие его характеристики. Количество энергии которой обладает сигнал и мощность шума однозначно определяют содержащуюся в нем информацию,, вне зависимости от его формы, длительности, ширины спектра и пр.
Т.о. чем больше мощность потока энергии (сигнала), тем большую информацию он может передавать (нести в себе), при некотором фиксированном уровне шума. При нулевом уровне шума поток информации может быть бесконечным по величине..
Как видим понятия мощность и информация являются тесно связанными.
В сущности, информация содержащаяся в сигнале в текущий момента, определяется количеством различимых градаций мощности выходного сигнала приемника, которое равно отношение мощности полезного сигнала к мощности шума.
Когда говорят о каком-то измерителе, то результаты его измерений характеризуют мощностью помехи, т.е. дисперсией. Даже если измерения производятся вручную, какого либо процесса и получен ряд замеров, отклоняющихся относительно среднего значения, то качество этой измерительной работы тоже определяется среднеквадратическим отклонением, и говорят о мощности ошибки, хотя в данном случае физического сигнала нет.
Производительность процессора, как известно, напрямую определяет потребляемую им мощность
Везде, и при передаче информации, и при ее переработке, определяющим является значение мощности энергетического потока, ибо все в жизни это энергетические (материальные) субстанции.
Т.О. энергия и мощность являются фундаментальным категориями,
характеризующими как физические действия, так и виртуальные, по передаче и приработке информации.
***
Если спросить женщину - кладезь мудрости, какое же все- таки качество (параметр) в мужчине они ценят больше всего, то большинство из них ответят – мужскую силу, т.е. энергию. Силу во всем, в теле, уме, психике. Это естественно, и правильно. Силу можно окультурить, обождать, но если ее нет, то не за что и бороться, нет самой жизни. Потому все начинается с энергии. И потому так долго существуют общества, в которых культивируется сила. И весь Запад до сих пор воспевает дух силы, его идеал – сильный индивидуум.
Есть в культе силы завораживающая притягательность.
И только слабость, отсутствие достаточных для безбедного и безопасного существования ресурсов, толкает людей на рациональные осмысленные и, значит, высоко эффективные действия. Недостаток ресурсов заставляет каждого человека и общество в целом искать пути повышения своей эффективности. И тут возникают теории управления, оптимизации, информации и принятия решений. Срываются тайны управления человечеством, тайны рационального мышления, и тот, кому трудно было конкурировать в жизни с сильными и энергичными, научаясь думать, обретает способность своими рациональным действиями не только выживать, но и делать свою жизнь достаточно комфортной. В обществе меняется соотношение сил сильных и агрессивных индивидуумов и пассивного, неспособного выработать свою жизненную концепцию, большинства, медленно, но верно. А появление интернета, (и мобильной связи) позволило людям общаться между собой по горизонтали, но не просто быть мало информированной биомассой, сознанием которой можно манипулировать через СМИ (и особенно ставшее с конца прошлого столетия общедоступным массового телевидения), и дало возможность участвовать в политических процессах.
Потому так важно в наше время знание, которое теперь, как « шило в мешке, не утаишь».
С одной стороны роскошь бездумной жизни «сильных» для все большего числа россиян становится недопустимой.
Но с другой - происходит неуклонное прозревание граждан, которые становятся все более информированными, все яснее видят цели, научаются приспосабливаться к действительности, осознают необходимость выбора концепции развития, социальных преобразований действуют все более умело, расчетливо, решительно, заставляя считаться со своими интересами (говоря казенным языком: осуществляют точную оценку ситуации в целом и выбор наиболее мощных критериев предпочтимости тех или иных параметров явлений (процессов), что позволяет минимизировать риски принятия не оптимальных или вовсе ошибочных решений, и снижать вероятные потери при любых действиях).. И пассивное большинство, ранее не имеющее возможности влияния на политические процессы, становится участниками общественного самоуправления.
Пришло время большинству граждан понять - чем более четко видишь перед собой цель, тем быстрее к ней идешь. Общество не может существовать без идеи, которая и задает концепцию его развития.
Исключение идеологии из конституции России должно трактоваться по всем канонам физики, как абсурдное, с позиции религии и этики как безнравственное, а с позиции коммуниста – как манипулирование сознанием народа «чужими» - добравшимися до власти хищниками, врагами России.
Теория проливает свет на многие вопросы….но «если ты такой умный, почему такой бедный?».
Константин К. Абакумов 4.04.2015